工業(yè)4.0的關(guān)鍵在于從工廠車間邊緣收集數(shù)據(jù),，為工廠控制器提供有價值的洞察,，幫助工廠做出更明智或“更智慧”的決策,。此外還讓制造商能夠快速輕松地定制產(chǎn)品，而無需為重新配置制造流程付出大量成本,。這就打開了“單件小批量生產(chǎn)”制造流程的大門,，有助于減少浪費，讓工廠生產(chǎn)更加可持續(xù),。IO-Link在實現(xiàn)工業(yè)4.0方面扮演著重要角色,，不僅適用于新工廠，而且還能輕松升級現(xiàn)有老舊設(shè)施,。近年來,，IO-Link節(jié)點的數(shù)量呈指數(shù)級增長，預(yù)計這種增長趨勢將持續(xù)發(fā)展,。這篇博文探討IO-Link為追求智能化流程的制造商帶來的三大關(guān)鍵優(yōu)勢,。下方的圖1顯示了IO-Link的增長率。

　　圖1.IO-Link節(jié)點安裝數(shù)量不斷增加

　　1. IO-Link將智能引入邊緣

　　IO-Link為工廠車間邊緣的傳感器和執(zhí)行器提供高達230kbps的雙向數(shù)字數(shù)據(jù)通信接口,，使其能夠測量,、監(jiān)控和控制生產(chǎn)線的各個階段。邊緣處理的決策越多,，需傳輸?shù)娇刂剖襊LC的數(shù)據(jù)就越少,，從而能夠有效節(jié)省時間和能源。例如,，除了C/Q數(shù)據(jù)線之外,，傳感器還可以使用IO-Link接口中的引腳2 （I/Q）作為數(shù)字輸出（DO），讀取來自二進制傳感器的輸入信號,，并同時驅(qū)動LED指示超過閾值的情況,，而無需用戶輸入來做出此決策。下方圖2為典型IO-Link傳感器的框圖,。

　　圖2.IO-Link傳感器的構(gòu)建模塊

　　2. IO-Link支持簡化安裝

　　IO-Link使用標準化接口,，用工業(yè)環(huán)境中普遍使用的便捷M12連接器取代了傳統(tǒng)的模擬、二進制和串行接口,。此外,，該接口采用標準非屏蔽布線安裝方式（例如圖3中帶M12連接器的3芯非屏蔽IO-Link電纜），因此升級設(shè)施以使用IO-Link的成本很低,。IO-Link還向后兼容串行輸入/輸出（SIO）二進制信號,，也就是說支持IO-Link的傳感器可以使用標準數(shù)字輸入通信通道與現(xiàn)有PLC進行通信。PLC模塊升級為與IO-Link主站連接后,，IO-Link通道上的C/Q線路就可以與工廠車間的設(shè)備進行雙向通信,。IO-Link與現(xiàn)場總線類型無關(guān)，可以在各種工業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中無縫使用,。

　　圖3.IO-Link電纜

　　3. IO-Link有助于減少維護并增加正常運行時間

　　IO-Link有助于確保實時診斷信息暢通無阻,，讓工程師可以及時發(fā)現(xiàn)并迅速解決問題,，防患于未然，同時讓技術(shù)人員也能快速更換故障傳感器,。支持IO-Link的設(shè)備具有自主調(diào)試和自動設(shè)置參數(shù)的功能,，從而能夠進一步簡化上述任務(wù)的操作過程。在許多情況下,，技術(shù)人員可以從控制室遠程執(zhí)行配置更新,，無需前往工廠車間。舉個例子,，需調(diào)整生產(chǎn)線以生產(chǎn)不同產(chǎn)品時,，技術(shù)人員可以實時重新配置相關(guān)工藝參數(shù)，從而盡可能縮短停機時間,，加速恢復(fù)全面生產(chǎn),。下方圖4為距離傳感器的參考設(shè)計，例如用于測量傳送帶上物體尺寸的距離傳感器,。然而,，與傳統(tǒng)傳感器不同的，如果需要更改物體尺寸的公差,，可以通過遠程控制修改該IO-Link傳感器測量距離,。

　　圖4.MAXREFDES174：IO-Link距離傳感器

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